Понизитель давления

 

Союз Соввтсиик

Социапистичесиик

Республик к лвтовскомю свидитвльствю (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25. 07. 80 (21) 2967778/22-03 (5l)N. Кл.

Е 21 Г 3/00 с присоелинением заявки. ме (23) Приоритет—

РмудареткккьЖ кемнтет

СССР ао делам изабретеккк и открытий

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28. 02 . 82 (53) УДК628. 84 (088.8) А. И. Штомпель, И. К. Сединкин, Б. М. Торго кови В. Ф. Рожко (72) Авторы изобретения.

Харьковский ордена Трудового Красного Знаме институт по проектированию шахт и углеобогатительных +абак и Днепропетровский инженерно-строительный институт (7I) Заявители (54) ПОНИЗИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу, кондиционированию рудничного воздуха, и может быть использовано в качестве устройства, служащего для понижения давления энергоносителя в системах холодоснабжения шахт с xase

5 дильными установками, расположеннымна поверхности.

Известен понизитель давления, в качестве которого используется гидротурбина Пельтона, срабатывающая дав- .1о ление столба первичного энергоносителя, причем часть энергии турбины передается насосу, перекачивающему отработанный энергоноситель на поверхность 111.

Недостатком этого устройства является низкий коэффициент полезного действия.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является понизитель давления, включающий герметичные емкости в виде цилиндров с крышками, разделенные перегородками на два отсека, трубопроводы высокого и низкого давления для подачи энергоносителя, циркуляционные насосы и золотниковый распределительный блок, состоящий из цилиндрического корпуса со штуцерами для подключения к трубопроводам высокого и низкого давления, золотника, установленного внутри корпуса и образующегося с внутренней поверхностью корпуса полукольцевые полости, и подпружинен- ного штока, при этом разделительные перегородки выполнены в виде поршней "2j .

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности понизителя давления.

Поставленная цель достигается тем, что крышки цилиндрических емкостей снабжены клапанами со штоками и импульсными трубками, при этом импульсные трубки соединены с клапанами и золотниками через трубопроводы, служащие для подачи энергоносителя выО П И С А Й И Е 9092О7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 90920 сокого и низкого давления, а штоки клапанов сообщены с поршнями цилиндров посредством отверстий, выполненных в крышках.

На чертеже показан пониэитель дав5 ления, разрез.

Понизитель давления состоит из цилиндрических герметичных емкостей

1 и 2 со свободно перемещающимися в них разделительными поршнями 3 и 4, На крышках 5 и 6 герметичных емкостей

1 и 2 размещены клапаны 7-10. Каждый клапан 7-10 содержит пружину 11, поджимающую диск клапана 12 и жестко соединен со штоком 13, входящим сквоэь отверстие с сальниковым уплотнителем

14 в цилиндр. Клапаны 7-10 служат для открывания и закрывания импульсных трубок 15-22, соединяющих линии высокого давления 23 и 24 и линии низ- о кого давления 25 и 26 с корпусами золотниковых блоков 27 и 28 с торцо" вых сторон. Для этого служат: также трубки 29-32. Корпуса золотниковых блоков 27 и 28 представляют собой полные цилиндры, внутри которых размещены поршневые золотники 33 и 34.

Золотниковый блок 27 соединен с цилиндрической герметичной емкостью 1 при помощи труб 35 и 36, эолотниковый эв блок 28 соединен с емкостью 2 трубами 37 и 38 и взаимно золотниковые блоки 27 и 28 соединены трубами 3942. Штуцеры труб 39-42 расположены в корпусах золотниковых блоков 27 и

28 на одинаковом расстоянии один от другого, равном диаметру трубы. На таком же расстоянии от крайних труб 39, 42 расположены торцы эолотниковых блоков 27 и 28. Поршни золотников 33 и 34 расположены на расстоянии двух диаметров трубы 39-42 и ход золотников 33 и 34 равен одному диаметру трубы 39-42.

Работу системы понижения давления обеспечивают циркуляционные насосы 43 и 44.

Понизитель давления работает следующим образом.

Как показано на чертеже, на первом

56 этапе холодный энергоноситель при помощи насоса 43 по трубам 23 подают в трубу 40, из которой он поступает в золотниковый блок 27. Из золотникового блока 27 поток энергоносителя по трубе 35 поступает в герметичную ем55 кость 1 и с помощью поршня 3 выжимает в трубу 36 отепленный энергоноситель, который далее. через эолотниковый

7 блок 27, трубу 42 попадает в трубопровод 24, выдающий отработанный энергоноситель на поверхность.

Одновременно с этим насос 44 подает с рабочего горизонта по трубопроводу 25 отепленный энергоноситель, который по трубе 41 попадает в золотниковый блок 28, откуда по трубе 38 в герметичную емкость 2. Отепленный энергоноситель, воздействуя на поршень 4, вытесняет холодный энергоноситель через трубу 37, золотниковый блок 28, в трубопровод 26 к потребителю холода.

Когда поршень 4 приблизится к крышке 6 емкости 2, он воздействует на штоки 13 клапанов 9 и 10, сжимает пружины 11 и перемещает диски 12 клапанов 9 и 10, приводя их в открытое состояние. В результате этого вода из импульсной трубки 20 попадает в трубку 19 и давление через импульсные трубки 30 и 31, с которыми соединена импульсная трубка 19, передается золотникам 33 и 34. Золотник 33 перемещается в сторону импульсной трубки

29, вытесняя в нее воду, которая через импульсные трубки 29 и 22, клапан

10 и импульсную трубку 21 поступает в трубопровод 26 циркуляционной системы линии низкого давления.

Одновременно с этим золотник 34 перемещается в сторону импульсной трубки 32, вытесняя в нее воду, которая также по импульсной трубке 22, клапану 10, импульсной трубке 21 поступает в трубопровод 26.

В результате движения золотника 33 перекрывается доступ энергоносителя в герметичную емкость 1 по трубам 40 и 42 и открывается движение по трубам

39 и 41, а движение золотника 34 приводит к перекрытию труб 39 и 41 и огкрыванию труб 40 и 42 для поступления потока энергоносителя в герметичную емкость 2.

Первый этап цикла заканчивается тем, что емкость 1 заполнена холодным, а емкость 2 - отепленным энергоносителем.

В результате переключения золотников 33 и 34 во втором этапе работы понизителя давления холодный энергоноситель, подаваемый с поверхности насосом 43 по трубам 23 и 40, поступает в золотниковый блок 28 и через трубу 37 в герметичную емкость 2. Поршень 4 емкости 2 под действием потока холодного энергоносителя движется

5 9092 в сторону трубы 38, вытесняя через нее в золотниковый блок 28 отепленный энергоноситель по трубам 42 и 24 на поверхность. Когда поршень 4 отходит от крышки 6 цилиндрической емкости 2 и теряет связь со штоками 13 клапанов 9 и 10, последние под действием пружин и при помощи блоков 12 перекрывают импульсные трубки 19-22.

Одновременно с движением поршня 4 1о герметичной емкости 2 поршень 3 герметичной емкости 1 приводится в движение энергоносителем, поступающим в результате работы насоса 44. Отепленный энергоноситель по трубопроводам fS

25 и 41 подается через золотниковый блок 27 в трубу 26, откуда поступает в герметичную емкость 1. При помощи поршня 3 отепленный энергоноситель вытесняет холодный энергоноситель в 2о трубу 35 и через золотниковый блок

27 и трубу 39 в трубопровод 26 к потребителю холода.

Второй этап, а вместе с ним и цикл работы понизителя давления, за- 25

Ф канчивается, когда герметичная емкость 1 будет заполнена отепленным и емкость 2 - холодным — энергоносителем и клапаны 7, 8 под напором поршня 3 откроются и соединят концы им- зв пульсных трубок 15-18. Вода из трубопровода 23 под действием насоса 43, по импульсной трубке 17 поступит в клапан 8, импульсную трубку 18 и трубки 29 и 32. flop давлением этой воды золотники 33 и 34 подвинутся в сторону трубок 30 и 31, по которым, вытесненная .золотниками 33 и 34 вода, поступит через импульсную трубку 16, клапан 7, импульсную трубку 15 в тру- <О бопровод 24. Золотники 33 и 34 займут первоначальное положение, результатом которого будет перекрытие золотником 33 труб 39, 41 и открытие труб

07 6

40, 42 и перекрытие золотником 34 труб 40, 42 и открытие труб 39, 41, Преимуществом предполагаемого изо" бретения является отсутствие жесткой связи между отдельными узлами понизи1еля давления, т, е. независимая работа герметичных емкостей и золотниковых блоков. Это дает возможность повысить надежность и экономичность устройства за счет уменьшения громоздкости и возможности компоновать установку сообразуясь с имеющимися объемами или с возможностью экономии объемов горных работ, Формула изобретения

Понизитель давления, включающий герметичные емкости в виде цилиндров с крышками, разделенных свободно перемещаемыми поршнями, золотниковые распределители потоков и трубопроводы для подачи энергоносителя высокого и низкого давления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, крышки цилиндрических емкостей снабжены клапанами с штоками и импульсными трубками, при этом импульсные трубки соединены с клапанами и "олот" никами через трубопровод для подачи энергоносителя высокого и низкого давления; а штоки клапанов сообщены с поршнями цилиндров посредством отверстий, выполненных в крышках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектированию установок для охлаждения рудничного воздуха. flop ред. Щербаня А. Н. И., "Недра", 1964, с. 64, рис. 12.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2789628/22-03, кл. Е 21 .f- 3/00, 1979 (прототип} .